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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Probenahmevorrichtung
für Urin.
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Für die genaue medizinische Analyse für Urin ist es wichtig,
daß eine "mittlere Fraktion" des Urins gewonnen wird. Damit ist eine
Fraktion des gesamten ausgetragenen Urins gemeint, die weder zu Beginn
noch am Ende des Austrags ist. Es ist auch wichtig, daß die mittlere
Fraktion, die gewonnen wird, nicht durch den anfänglichen Austrag
kontaminiert wird.
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Die europäische Patentanmeldung 79302118.9 (Veröffentlichung
Nr. 0009980) beschreibt eine Probenahmevorrichtung für Urin, die so
konstruiert ist, daß sie eine mittlere Fraktion des ausgetragenen Urins
auffängt. Die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung hat den
Nachteil, daß die mittlere Fraktion des Urins, der ausgetragen wird und
schließlich aufgefangen wird, in Kontakt mit der Anfangsfraktion
gelangen kann, sowohl direkt als auch durch Kontakt mit den
Seitenwandungen der Vorrichtung, die bereits von Urin in der Anfangsfraktion
kontaktiert wurden. Es wird angenommen, daß diese Kontamination die
schließliche Mittelfraktion für genaue medizinische Analyse ungeeignet
macht.
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US-Patent 3,722,503 beschreibt ebenfalls eine
Probenahmevorrichtung für Urin, konstruiert zum Auffangen einer mittleren Fraktion
eines Urinaustrags. Wiederum kann Urin in der mittleren Fraktion durch
direkten Kontakt mit Urin aus der Anfangsfraktion kontaminiert werden
und außerdem durch Kontakt mit den Wandungen der Vorrichtung, die vorher
von dem Urin der Anfangsfraktion kontaktiert worden waren.
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Das britische Patent 1354001 spricht ebenfalls das Problem des
Auffangens einer mittleren Fraktion an, ist jedoch wiederum gefährdet
durch Kontamination der aufgefangenen Fraktion durch die
Anfangsfraktion. Das britische Patent 1497777 beschreibt eine weitere Vorrichtung,
die für den gleichen Zweck geschaffen wurde, doch in diesem Falle
manuellen Eingriff durch den Benutzer erfordert, um einen Schwamm mit
Urin zu benetzen, der in der mittleren Fraktion ausgetragen wird.
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US-Patentbeschreibung 3,635,091 bezieht sich auf eine
Urinprobe aus dem mittleren Strom und Fraktionsfluidkollektoren, die in der Art
und Weise aufgebaut sind, wie sie in der Präambel des Anspruchs 1
definiert ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine
Probenahmevorrichtung für Urin vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der
Triggermechanismus schwimmerbetätigt ist und einen Schwimmer umfaßt, der in
der Anfangsfraktion von Urin aufwärts schwimmt zur Einleitung der
Betätigung des Triggermechanismus, um das Öffnen des Strömungsdurchtritts zu
bewirken.
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Vorzugsweise wird der Strömungsdurchtritt automatisch durch
einen Triggermechanismus zum Öffnen gebracht, nachdem die
Anfangsfraktion in dem Behälter abgegeben worden ist. Ebenfalls umfaßt die
Vorrichtung vorzugsweise einen Schwimmer, der in der Anfangsfraktion des
Urins aufwärts schwimmt zum Einleiten der Betätigung des
Triggermechanismus, um den Strömungsdurchtritt zum Öffnen zu bringen.
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Der Strömungsdurchtritt kann von einem Trichter mit flexiblen
Seitenwandungen gebildet sein. Der Trichter kann starre Teile umfassen,
die an dem Einlaß des Trichters angebracht sind und aus einer
Schließposition längs zueinander in einer Öffnungsposition im Abstand voneinander
bringbar sind, um den Einlaß des Trichters zu öffnen.
Federvorspannmittel können vorgesehen sein, um den Trichter in Reaktion auf die
Betätigung des Triggermechanismus zu öffnen.
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Die Vorrichtung kann auch ein Rastglied umfassen, daß
anfänglich dazu dient, die starren Glieder der Schließposition längs
zueinander zu halten und einen Aktuator, der beweglich ist in Reaktion auf die
Aufwärtsbewegung des Schwimmers, um das Rastglied zu entsperren, wodurch
die starren Glieder für die Bewegung voneinander weg unter der
Vorspannung der Federvorspannmittel freigegeben werden.
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Der Strömungsdurchlaß kann einen Einlaß aufweisen, der im
wesentlichen mit dem Einlaß zu dem Behältnis zusammenfällt, wenn der
Strömungsdurchlaß offen ist. Der Strömungsdurchlaß kann auch einen Auslaß
haben, der zu einer Auslaßtülle führt, die im Betrieb in den
Probebehälter
ragt, wobei die Austragtülle einen Auslaß an ihrem bei der
Benutzung unteren Ende aufweist.
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Die Erfindung erstreckt sich auf die Kombination einer
Probenahmevorrichtung für Urin dieser Bauart und einen Probebehälter, welcher
Behälter eine Mündung mit Abmessungen derart aufweist, daß ein
Reibungssitz an einer Rippe erfolgt, die die Auslaßtülle umgibt.
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Die Erfindung wird nachstehend in weiteren Einzelheiten
beschrieben, was nur als Beispiel zu verstehen ist, unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen, in denen
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Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Probenahmevorrichtung
für Urin gemäß der Erfindung zeigt;
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Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung zeigt;
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Fig. 3 eine andere Schnittansicht der Vorrichtung vor der
Betätigung des Triggermechanismus zeigt;
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Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der der Fig. 3 nach Betätigung des
Triggermechanismus zeigt;
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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht bestimmter Teile der
Vorrichtung vor der Betätigung des Triggermechanismus zeigt; und
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Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 5 zeigt, jedoch nach
Betätigung des Triggermechanismus.
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Die dargestellte Urinprobenahmevorrichtung 10 hat einen
Behälter 12, der aus starrem Kunststoffmaterial geformt ist. Der Behälter hat
einen Einlaß 14, der geformt ist, um sich an die Urethralöffnung eines
Benutzers anzupassen. Innerhalb des Behälters befindet sich eine
Schwimmerkammer 16, die einen losen Schwimmer 18 mit einer spezifischen Dichte
aufnimmt, die kleiner ist als die des Urins. Nächst der Schwimmerkammer
befindet sich eine Überlaufpassage 20, die mit dem Inneren des Behälters
12 über einen Überlauf 22, begrenzt von einer Wandung 24, kommuniziert.
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Die Schwimmerkammer 16 hängt von einer Basis 26 des Behälters
nach unten, mit welchem sie integral ausgebildet ist. Die Basis 26 hat
Schnappanformungen 28, mittels denen sie an den oberen Teil des
Behälters 12 angeklipst werden kann. Die Basis definiert eine runde Rippe 30
und eine nach unten ragende Tülle 32, die sich bis zu einem
abgeschrägten Auslaß 34 nach unten erstreckt. Das Innere der Schwimmerkammer 16
steht in Fluidkommunikation mit dem Inneren 36 des Behälters 12.
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Fig. 1 zeigt einen Probebehälter 40 aus durchsichtigem
Kunststoff, der an der Basis 26 durch Reibungseingriff seiner runden oberen
Kante mit der äußeren Peripherie der Rippe 30 befestigt ist. Die Tülle
32 ragt nach unten in den Behälter, wie dargestellt.
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Am unteren Ende der Basis 26 nahe der Schwimmerkammer 16 ist
ein Pfosten 42 befestigt, der beabstandete Führungszapfen 44 trägt. Ein
abgewinkeltes Betätigungsglied hat einen unteren horizontalen Abschnitt
46, der auf der Oberseite des Schwimmers 18 ruht, einen Kurbelabschnitt
48 und einen vertikalen Abschnitt 50, einstückig mit dem Abschnitt 46
über den Abschnitt 48 verbunden. Der vertikale Abschnitt 50 ist vertikal
gleitbeweglich zwischen den Führungstiften 44 und demgemäß in der Lage,
sich vertikal aufwärts zu bewegen in Reaktion auf eine Auswärtsbewegung
des Schwimmers 18 in der Kammer 16.
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An seinem oberen Ende trägt der Abschnitt 50 ein Rastglied 52
in Form einer starren Platte, die mit einem zentralen Ausschnitt geformt
ist. Ein Stift 54 ragt nach unten in den Ausschnitt von der oberen Kante
des Rastglieds 52.
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Das obere Ende des Pfostens 42 überspannend ist ein gekrümmtes
Bauteil 56 vorgesehen, das an seinen einander abgekehrten Enden ein Paar
von Quergleitelementen 58 trägt, ausgebildet mit Anschlägen 59 an deren
freien Enden. Ein anderes gekrümmtes Bauteil 60 mit einer Form ähnlich
der des Bauteils 56 besitzt Löcher an seinen Enden, durch die sich die
Elemente 58 erstrecken. Das Bauteil 60 ist in der Lage, relativ zu dem
Bauteil 56 zwischen den in Fig. 5 und 6 gezeigten Positionen zu gleiten.
In der Position nach Fig. 5 des Bauteils 60 sitzt es längs an dem
Bauteil 56, während es sich in der Position nach Fig. 6 im Abstand von dem
Bauteil 56 befindet.
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An dem Bauteil 56 und 60 sind die oberen Kanten eines
flexiblen Kunststofftrichters 62 befestigt.
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Der Trichter verjüngt sich einwärts bis zu einem Auslaß an
seiner Basis, welcher Auslaß definiert wird durch einen
Kunststoffstopfen
64, der genau in eine Öffnung paßt, angeordnet in der Basis 26
und in die Tülle 32 führend.
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Insbesondere aus Fig. 5 und 6 erkennt man, daß dann, wenn die
Bauteile 56 und 60 längs aneinander liegen (Fig. 5), der Einlaß zu dem
Trichter abgeschlossen ist, während dann, wenn diese Bauteile
voneinander entfernt sind (Fig. 6), der Einlaß zu dem Trichter offen ist.
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Eine Brücke 68 erstreckt sich von dem Bauteil 60 nach unten
und trägt einen Querfortsatz 70, der mit einem Loch 72 ausgebildet ist.
Wenn die Bauteile 56 und 60 zusammen sind, erstreckt sich der Fortsatz
70 zu einem Schlitz in dem Pfosten 42 und kann durch den Stift 54 des
Rastglieds 52 erfaßt werden. Wenn der Stift 54 in dem Loch 72 sitzt,
kann der Fortsatz 70 nicht aus dem Schlitz in dem Pfosten herausgezogen
werden.
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Ein Federelement 74 gebogener Form ist mit seinen Enden an den
Bauteilen 56 und 60, etwa an deren Mittelpunkten, befestigt. Die
Vorspannung, ausgeübt durch das Federelement, ist derart, daß das Bauteil
60 vom Bauteil 56 weg vorgespannt ist, das heißt, aus der Position nach
Fig. 5 in die der Fig. 6.
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Bei der Benutzung der beschriebenen Vorrichtung mit dem
Bauteil 60 in der Position nach Fig. 5, hält der Benutzer die Vorrichtung
so, daß der Einlaß 14 sich nahe der Harnröhrenöffnung befindet und
beginnt zu urinieren. Mit dem Bauteil 60 in der Position nach Fig. 5 ist
der Trichter 62 geschlossen und Urin, der anfänglich freigesetzt wird,
fließt in den Behälter 12 und von dort in die Schwimmerkammer 16. Der
Urinspiegel in der Kammer 16 steigt an und der Schwimmer 18 steigt. Dies
wiederum bewirkt, daß der Abschnitt 50 des Kurbelbetätigungsglieds
vertikal gehoben wird, unter Anheben des Rastglieds 52 und des Stifts 54,
wenn dies erfolgt. Schließlich ist der Abschnitt 50 weit genug
angestiegen, daß der Stift 54 aus dem Loch 70 freikommt und damit das
Bauteil 60 von dem Bauteil 58 freisetzt. Unter Vorspannung des
federelements 74 bewegt sich das Bauteil 60 schnell in die Position nach Fig. 6
zum Öffnen des Trichters 62. Demgemäß bilden die verschiedenen
Komponenten einen Triggermechanismus, der betätigt wird, um den Trichter nach
dem Abgeben eines vorbestimmten Anfangsvolumens von Urin zu öffnen.
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Wenn geöffnet, hat der Einlaß des Trichters etwa eine Größe
gleich der der Innenabmessungen des Behälters 12 mit dem Ergebnis, daß
der danach abgegebene Urin in den Trichter eintritt, ohne irgendwelchen
wesentlichen Kontakt mit Innenoberflächen des Behälters 12.
Infolgedessen ist dieser Urin im wesentlichen unkontaminiert durch Kontakt mit
Oberflächen, die vorher der Anfangsfraktion des abgegebenen Urins
ausgesetzt waren.
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Der Urin fließt längs des Trichters nach unten zu dem Auslaß,
begrenzt vom Stopfen 64 und fließt dann durch den Auslaß in den Behälter
40 über die Tülle 32. Der Urin sammelt sich in dem Behälter 40, bis er
den abgeschrägten Auslaß 34 abdeckt, wonach kein weiterer Urin mehr in
den Behälter fließen kann.
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Weiterer nun abgegebener Urin baut sich in dem Trichter auf,
bis er dessen obere Kante 76 erreicht. Der Urin überströmt die obere
Kante 76 und sammelt sich am Boden des Behälters 12 zusammen mit der
anfänglich freigesetzten Fraktion, die sich immer noch innerhalb des
Behälters befindet. Wenn der Pegel im Behälter 12 weit genug angestiegen
ist, kann der Urin über den Überlauf 20 abfließen. Normalerweise erfolgt
die Probenahme, während der Benutzer auf einem Toilettensitz sitzt, so
daß der Überlaufurin dem Abfall in der Toilettenschüssel zufließen kann,
bis das Urinieren beendet ist.
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Der Benutzer ist nun in der Lage, die gesamte Vorrichtung über
der Toilettenschüssel umzudrehen, wobei der Behälter 40 noch immer
befestigt ist, so daß jeglicher Urin im Behälter 12 und der
Schwimmerkammer 16 in die Kanalisation entleert werden kann.
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Der Pegel, bis zu dem die Tülle 32 in den Behälter 40 ragt,
ist so gewählt, daß der Urin 66 in dem Behälter beim Umdrehen der
Vorrichtung, wie beschrieben, in einem Leerraum 78 oberhalb des Auslasses
34 aufgenommen wird. Wenn die Vorrichtung entleert worden ist und wieder
aufrecht gehalten wird, fließt der Urin in dem Raum 78 zurück zum Boden
des Behälters 40, der nun von der Rippe 30 abgenommen werden kann und
mit einer geeigneten Kappe verschlossen werden kann, die den
aufgefangenen Mittelstrom oder die mittlere Fraktionsprobe abdichtet, so daß
sie gehandhabt und transportiert werden kann zu einem Urintestlabor.
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Die Vorrichtung 10 selbst wird dann weggeworfen, obwohl es vorstellbar
ist, daß sie gereinigt und sterilisiert werden könnte für erneute
Verwendung.
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Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß die
Mittelfraktionsprobe vollständig automatisch aufgefangen wird und sie im
wesentlichen unkontaminiert ist, weder durch direkten Kontakt mit der
Anfangsfranktion von Urin oder durch Kontakt mit Oberflächen der
Vorrichtung, die vorher von der Anfangsfraktion kontaktiert worden waren.
Dieses Merkmal ist natürlich der Tatsache zuzuschreiben, daß der
Trichter, der anfänglich geschlossen ist, nur geöffnet wird, um eine mittlere
Fraktion passieren zu lassen, nachdem einmal eine Anfangsfraktion
entleert worden ist.
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Aus hermetischen Gründen kann die Vorrichtung 10 einen Deckel
80 (Fig. 3) aufweisen, der an dem Behälter mittels eines
Sicherheitsstiftes 82 lösbar befestigt ist. Der Deckel erstreckt sich über den
Einlaß 14 zum Verhindern des Eindringens von Verschmutzungen in die
Vorrichtung vor ihrer Verwendung. Der Deckel 80 wird zusammen mit dem
Sicherheitsstift 82 abgenommen, wodurch das Rastglied 52 für spätere
Aufwärtsbetätigung durch den Schwimmer 18 freigegeben wird und die
Vorrichtung gebrauchsfertig gemacht wird.